Examen de Principios de Química y Estructura – Septiembre 2014 | Soluciones de las preguntas 12, 13, 14 y 15

(TEMA 8) 12. ¿Cuántos electrones quedan sin aparear en la molécula de N₂?

(A). Uno
(B). Dos
(C). Tres
(D). Ninguna de las otras respuestas es correcta

Solución: D. La estructura propuesta por Lewis para la molécula de N₂ es :N≡N: . En ella, todos los electrones están en parejas.

(TEMA 8) 13. En el amoniaco, el número de enlaces que el átomo central forma con los demás átomos y el número de pares de electrones que tiene alrededor es, respectivamente…

(A). 3 y 3
(B). 3 y 4
(C). 4 y 3
(D). 4 y 4

Solución: B. La estructura de Lewis del amoniaco es esta:  

En ella, las aspas representan electrones aportados por el N y los puntos son electrones de los H. En total se forman tres enlaces N-H, pero el N queda rodeado de cuatro pares de electrones.

(TEMA 9) 14. ¿Cuál de las siguientes razones explica que el NO⁺ sea más estable que el NO?

(A). La energía de enlace es mayor en el NO, y como se sabe las especies en la naturaleza tienden a tener la menor energía posible.
(B). El orden de enlace es mayor en el NO.
(C). El NO tiene un electrón en un orbital π antienlazante que el NO⁺ no tiene.
(D). La carga del NO⁺ le confiere estabilidad, como suele ocurrir en toda especie positiva respecto a la neutra.

Solución: C. La configuración electrónica molecular del NO es KK'(σ_2s)²(σ _2s*)²(π _2py, π _2pz)⁴(σ _2px)²(π _2py*, π _2pz*)¹, que como se ve tienen un electrón desapareado en un orbital π* (π antienlazante). Los cuatro electrones que tienen en total los orbitales π _2py y π _2pz más los dos electrones del σ _2px dan lugar a 3 enlaces. Pero el electrón del π* resta medio enlace. Por lo tanto, el orden de enlace es 2,5. Sin embargo, la configuración del NO⁺ es KK'(σ_2s)²(σ _2s*)²(π _2py, π _2pz)⁴(σ _2px)², que supone 3 enlaces.

(TEMA 9) 15. El paramagnetismo del O₂ lo explica…

(A). tanto la teoría de electrones de valencia (TEV) como la de orbitales moleculares (TOM).
(B). la TEV, pero no la TOM.
(C). la TOM, pero no la TEV.
(D). no lo explica ni la TEV ni la TOM.

Solución: C. Según la teoría de los electrones de valencia, la molécula de O₂ tiene esta configuración: :Ö=Ö:, según la cual no tienen por qué considerarse electrones desapareados. Sin embargo, la TOM postula esta configuración electrónica molecular para el O₂: KK'(σ_2s)²(σ _2s*)²(π _2py, π _2pz)⁴(σ _2px)²(π _2py*, π _2pz*)², que implica la existencia de dos electrones desapareados, uno en el orbital π _2py* y otro en el π _2pz*.